第6�
6.2 今後の展望
本研究では、 パルス幅800 fsの励起光を用いて約40本以上の回転ラマン光 を同時に発生し、 それが0.6 fsの超短ノわレス光トレインを発生する可能性につ いて示した。 しかし、 今後Fourier 合成による超短ノミルス光発生が可能になる と、 科学・工業的な応用の面において、単一超短パルス光の必要性が生じるこ とは容易に想像できる。 そこで、57 fs間隔で発生する超短パルス光から単一パ ルスを抽出する必要がある。 予め励起光として100 fs以下のパルスレーザーを 使用すると、 この問題を解決することができる。 しかし、800 fs以下の励起ノ。
ルスでは、 他の非線形光学効果の妨害により、 高次回転ラマン光を効率よく選 択的に得ることはそれほど容易ではない。 そこで、パルスエネルギーを小さく して他の非線形光学効果を抑制し、かつ効率よく高次回転ラマン光を発生させ てパルス|幅を短縮するため、励起光に関するパラメータとは別の因子を最適化 しなければならない。 そこで、本研究では次のような2つの方式を提案する。
①二波長励起法
本研究では、 1つの励起レーザーにより誘導ラマン散乱を発生させ、 それ
より得られた第1ストークス光と励起光との四波ラマン混合により、高次旧 転ラマン光を発生させている。 ここで、第1ストークス光に相当するレーザ ーをシード光として導入すれば、 四波ラマン混合の発生関値がさがり、 また 効率も改善され、 多数の回転ラマン光が発生する。 これにより、 励起光の短 パルス化が実現で、きる。
②パラ水素
本研究ではオルト水素とパラ水素の3:1混合気体であるノーマル水素をラ マン媒質として用いている。発生ゲインが高いパラ水素を用いることによっ て、 発生闇値を低下させることが可能である。 また、 温度を下げると100%
純粋なノミラ水素を得ることが出来るため、増幅率をさらに高くすることがで きる。 さらに、 基底状態、の分子数が増大し、 増幅率は一層改善される。 また、
パラ水素の回転エネルギー準位差は354 cm・1で、 オルト水素の587 cm-1より 狭い。 このため、 パルストレインの発生間隔は94おとなる。 これにより、
同出力のフーリエ限界パルスを得ることが容易になり、単一の高出力超短ノミ ルス光を得ることが出来ると考えられる。
本研究のFourier合成により極限の超短ノわレス光発生が実現できれば、 非線 形光学効果、 高速現象解明などの科学、 並びに核融合点火、 高速光通信などの
業の分野に大きな波及効果をもたらすと期待される。
謝辞
本研究に対し終始熱心なご指導並びにご鞭捲を賜りました九州大学大学院 工学研究科 今坂 藤太郎教授には、 心から感謝の意を表します。
九州大学大学院工学研究科 前田 三男教授、今任 稔彦教授には貴重なご 指導、 ご教示を賜りまして、 深く感謝申し上げます。
専門的な教育のみならず、研究者を通しての人格形成の一環として熱心にご 指導いただきました九州大学工学研究科 金田 隆助教授には感謝の念に耐 えません。
研究の進行全般にわたって終始有意義なご意見ご指導を賜りました九州大 学大学院工学研究科 平川 靖之助手、岡 林 震燈元助手に多大なる感謝の 意を表します。
数値計算を行うにあたって貴重な助言をいただきました九州大学大学院工 学研究科 森 智則氏に、 深く感謝の意を表します。
本研究は、九州大学大学院工学研究科 機能物質化学専攻 応用分析化学講 座の研究室員全てのみなさんのご協力により無事進めることが出来ました。 こ こに改めて厚く御礼申し上げます。
最後に、本博士後期課程修了まで、長い間温かく見守ってれた両親を初めと する家族に、 感謝の意を表します。
1998年1月 著者
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